信道老化对双功能雷达通信系统的影响：性能分析与资源分配

在传统的双功能雷达通信（DFRC）系统中，雷达和通信信道通常基于最坏情况运行场景以固定时间间隔进行估计。这种与情境无关的重复估计造成了显著的训练开销，并严重降低了系统性能，特别是对于具有动态感知/通信需求和有限无线资源的应用。在本文中，我们利用信道老化特性来减少训练开销，并设计一种基于情境相关信道重估计间隔优化的资源分配方案，以在多目标跟踪 DFRC 系统中改善性能。具体而言，我们利用信道时间相关性来预测雷达和通信信道，以减少对训练前导重传的需求。然后，我们刻画信道老化对用于雷达跟踪性能分析的克拉美罗下界（CRLBs）以及采用最大比传输（MRT）和迫零（ZF）发射波束赋形进行通信性能分析的可达速率的影响。特别地，老化的 CRLBs 和可达速率被推导为关于信道老化时间、带宽和功率的闭式表达式。基于分析结果，我们优化这些因素以最大化平均总老化可达速率，并满足各目标跟踪精度需求、通信速率要求及其他实际约束。由于所构造的问题属于非凸问题，我们开发了一种高效的基于一维搜索的优化算法以获得其次优解。最后，给出仿真结果以验证所推导理论结果的正确性和所提分配方案的有效性。